Perancangan dan Analisa Pemanfaatan
Access Point
Menggunakan
Wireless Distribution Sistem
(Studi Kasus : PMI Kota Salatiga)
Disusun oleh : Abriansyah Markhadam
672009087
Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
1. Pendahuluan
Palang Merah Indonesia (PMI) sebagai salah satu instansi pemerintah yang bertujuan untuk melayani kesehatan masyarakat menggunakan jaringan internet untuk membantu mempermudah pekerjaan dan komunikasi antar karyawan. Jaringan internet yang terpasang di PMI Kota Salatiga menggunakan jaringan LAN yang terhubung dengan switch untuk mengakses internet pada setiap Personal Computer (PC) dan terdapat satu area wifi di ruang tunggu. Tidak hanya digunakan oleh karyawan maupun staff PMI Kota Salatiga, pengguna internet seperti pasien dan relawan juga membutuhkan jaringan internet. Permasalahan muncul setelah pengguna internet tidak terbatas hanya pada karyawan dan staff, pasien dan relawan dapat menggunakan akses wifi yang terdapat di ruang tunggu. Permasalahan terjadi ketika banyaknya ruangan yang membatasi akses device serta pengguna internet yang sering berpindah ruangan dan berada di luar jangkauan sinyal wifi. Wireless Distribution System (WDS) dapat berperan sebagai perluasan akses jaringan internet karena WDS memungkinkan jaringan wireless dikembangkan menggunakan beberapa access point tanpa harus memerlukan backbone kabel jaringan untuk menghubungkan mereka.
Berdasarkan masalah yang telah dikaji penerapan WDS sangatlah cocok untuk mengatasi masalah yang terjadi. WDS bisa juga direferensikan sebagai repeater yang bisa tampak sebagai bridge dan juga menerima wireless client pada saat yang bersamaan. Pemanfaatan access point menggunakan WDS untuk menentukan lokasi strategis dalam penempatan yang optimal, penelitian optimalisasi ditentukan dengan menentukan syarat area average wifi dengan menetapkan area optimal sinyal wifi dengan level daya > -60 dBm diharapkan dapat membantu menyelesaikan masalah yang ada di PMI Kota Salatiga.
2. Tinjauan Pustaka
Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pengujian jaringan menggunakan OpenWRT dibandingkan tanpa WDS yang menghasilkan pengukuran penurunan hasil output jaringan. Dari hasil penelitian tersebut, ternyata penggunaan WDS dapat mengoptimalkan kondisi throughput pada jaringan wireless[1]. Setelah dilakukan pengujian optimasi ketinggian optimasi ketinggian AP dengan mengukur kualitas layanan data agar diperoleh analisa teoritis sebelum mengimplementasikan AP. Kualitas layanan data yang diukur adalah throughput dan delay. Perancangan meliputi konfigurasi WDS dan FTP server[2]. Menjelaskan perbedaan antara performa WDS bertipe Mesh dan Chain. Dari penelitian terdahulu maka pada penelitian ini dilakukan uji coba kinerja teknologi WDS yang digunakan untuk memperluas access point dan menentukan titik letak yang paling optimal[3].
area jangkauan AP dengan menghitung ketinggian optimal AP dan area optimal jangkauan AP. Hasil penghitungan digunakan untuk mengetahui letak posisi penempatan AP di PMI Kota Salatiga pada lantai 1 dan lantai 2.
3. Metode Penelitian
Metode yang digunakan adalah Network Analysis and Design Methodology
(Metodologi Analisis dan Desain Jaringan), metode ini lebih kepada pengembangan desain. Metode pada gambar 1 menunjukkan bahwa kegiatan bersifat serial. Analisis jaringan pada metode ini harus seringkali mundur ke kegiatan sebelumnya ketika informasi baru atau bertentangan terungkap ketika proses pembangunan sistem berlangsung.
Gambar 1. Network Analysis and Design Methodology[4]
Dapat dilihat pada gambar 1 Metode Network Analysis and Desain Methodology digunakan sebagai tahapan dalam pembuatan tugas akhir ini, beberapa bagian pernting yang akan digunakan Problem definition and feasibility study adalah dimana setelah menganalisa masalah yang terjadi penulis menentukan berberapa poin masalah, cukup banyaknya pengguna yang mengakses internet, device yang berbeda-beda untuk kebutuhan akses internet, pengguna internet yang sering berpindah ruangan atau berada pada ruang yang berbeda dengan ruangan yang tersedia akses internet, roaming internet dibutuhkan untuk mempermudah pengguna, WDS dipilih sebagai solusi untuk permasalahan yang terjadi.
memenuhi kebutuhan sistem dengan spesifikasi router pada tabel 1 dan repeater pada tabel 2, UAP-AC-LR memiliki spesifikasi dengan fitur canggih serta tidak memerlukan controller untuk mengatur. Mendukung ketahanan terhadap perubahan suhu serta mampu mengumpulkan informasi gangguan frekuensi pada channel 2.4GHz dan 5GHz yang sekarang banyak digunakan oleh instansi-instansi saat ini.[5]
Tabel 1. Spesifikasi Router
Detail
Gigabit RJ45 Port 5
SFP Ports 1
PoE Input N/A
PoE Output 24V Passive PoE
Tabel 2. Spesifikasi Repeater
Detail selanjutnya, pertimbangan langkah selanjutnya diperhatikan untuk menentukan apakah sistem yang dirancang perlu dibeli atau dibuat sendiri. In-house development menjadi pilihan penulis karena perancangan sistem yang dibutuhkan dapat dirancang sendiri. Out-sourcing dibutuhkan jika sistem yang tidak mampu dirancang sendiri atau memerlukan pihak lain untuk menyelesaikan sistem yang dirancang.
4. Pembahasan
Pada tahap ini akan dibahas optimalisasi penempatan AP dan posisi ketinggian AP dengan menghitung coverage area optimal dan melakukan simulasi ketinggan optimal AP. Pengukuran AP awal yang disimulasikan menggunakan smartphone sebagai AP1, AP2, AP3 dan laptop sebagai client. Perbandingan posisi ketinggian optimal AP menggunakan tiga variasi ketinggian yaitu 0,75 meter, 2 meter dan 3 meter untuk skenario tiap AP pada tiap lantai.
Gambar 2 Denah PMI Kota Salatiga tampak samping
Gambar 2 adalah ketinggian ruangan pada tiap lantai dengan tinggi 3 meter. Pengukuran ketinggian dirancang menjadi tiga skenario pengambilan data. Data awal diambil pada saat client berada di coverage area dan terhubung dengan AP 1, kemudian client berpindah ke coverage area dan terhubung dengan AP 2 untuk diambil data kembali dan berpindah ke coverage area AP 3 untuk diambil datanya.
724
Tabel 3 Tabel hasil pengukuran ketinggian
Ketinggian (meter) Access point Troughput (Kbps) adalah hasil pengukuran yang telah dilakukan pada tiap ketinggian AP yang telah ditentukan dengan bantuan aplikasi pihak ketiga Wifi Analyzer v2.2.1.0. Hasil yang telah didapat selanjutnya dibuatkan grafik untuk membandingkan optimalisasi ketinggian dari hasil yang sudah didapatkan.
Gambar 4 Perbandingan Throughput setiap AP yang disimulasikan pada tiap
Gambar 5 Perbandingan kekuatansinyalsetiap AP yang disimulasikan pada tiap
ketinggian
Gambar 6 Perbandingan besar rata-rata Troughtput dan kekuatan sinyal setiap
AP
Gambar 4 merupakan grafik perbandingan hasil throughput dari pengujian variasi ketinggian 0.75m, 2m, 3m dan diperoleh hasil througput AP1 adalah 724 Kbps, 744 Kbps, 522 Kbps, hasil througput AP2 adalah 920 Kbps, 890 Kbps, 590 Kps dan hasil throughput AP3 adalah 670 Kbps, 690 Kbps, 420 Kbps. Diperoleh hasil throughput maksimum 920 Kbps pada AP 1 di ketinggian 2 meter. Gambar
5 merupakan grafik perbandingan kekuatan sinyal(dBm) dari pengujian variasi ketinggian 0.75m, 2m, 3m dan diperoleh hasil kekuatan sinyal AP1 adalah -50 dBm, 40 dBm, 50 dBm, hasil kekuatan sinyal AP2 adalah 54 dBm, 56 dBm, -65 dBm dan hasil kekuatan sinyal AP3 adalah -56 dBm, -66 dBm, -67 dBm. Diperoleh hasil kekuatan sinyal terendah 40 dBm pada AP 2 pada ketinggian 0.75m. Gambar 6 adalah hasil perbandingan nilai rata-rata throughput dan kekuatan sinyal pada setiap pengujian simulasi AP1, AP2, AP3 dan diperoleh hasil rata- rata throughput dan kekuatan sinyal pada variasi ketinggian 0.75m adalah 663 Kbps dan -46 dBm, hasil rata-rata throughput dan kekuatan sinyal pada variasi ketinggian 2m adalah 800 Kbps dan -58 dBm, hasil rata-rata throughput dan kekuatan sinyal pada variasi ketinggian 3m adalah 593 Kbps dan -64 dBm. Dari hasi pengujian throughput dan kekuatan sinyal yang sudah dilakukan dapat disimpulkan bahwa posisi 0,75 meter memiliki nilai rata-rata throughput tertinggi untuk semua variasi 663 kbps dan kekuatan sinyal terendah -46 dBm. Posisi 2 meter memiliki nilai rata-rata throughput tertinggi untuk semua variasi 800 kbps dan kekuatan sinyal terendah -58 dBm. Posisi 3 meter memiliki nilai rata-rata throughput tertinggi untuk semua variasi 593 kbps dan kekuatan sinyal terendah -64 dBm. Berdasarkan pengukuran dan analisis yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan dan direkomendasikan posisi optimal skenario terletak pada 2 meter dengan nilai rata-rata throughput tertinggi sebesar 800 kBps dan nilai rata-rata kekuatan sinyal terendah sebesar -58 dBm.
Tahap selanjutnya, pemodelan posisi AP akan dikelompokan berdasarkan jenis propagasinya yaitu Line of Sight (LOS) dan Non Line of Sight (NLOS), Berdasarkan hasil pengukuran nilai level daya di lapangan telah ditentukan bahwa batasan nilai level daya adalah -60 dBm. Nilai level daya ini nantinya akan digunakan untuk menentukan jarak sebagai inputan dalam pembuatan program optimasi. Pemodelan posisi AP nya adalah sebagai berikut.
Gambar 7 Gambaran Awal posisi Access Point
Gambar 8 Gambaran posisi AP yang sudah dioptimalkan
Gambar 7 adalah gambaran posisi awal AP yang ditentukan secara acak, area penerima tercover oleh sinyal wifi bernilai 1 sedangkan yang tidak tercover bernilai 0, dengan syarat yang tercover oleh sinyal level dayanya > -60 dBm. Gambar 8 merupakan proses perhitungan dimulai dari proses yang pertama, jika proses yang pertama nilainya lebih besar dari proses yang kedua maka yang dijadikan acuan untuk proses perhitungan selanjutnya adalah proses yang pertama. Begitu seterusnya hingga didapatkan coverage area optimal yang ditandai semua titik bernilai 1.
Menentukan batasan nilai range, misalnya untuk area NLOS. S= ℎ × ��
� �
R =
� � � �
%error= �� ℎ� �� � � − � � � � � �
�� ℎ� �� � � × %
Keterangan :
- S = Jarak Threshold (m)
- Smax = Jarak maksimum hasil pengukuran (m) - Pmin = Daya minimum hasil pengukuran (dBm) - R = Range (satuan ubin)
- Skala ruangan = 30 cm , karena panjang ubinnya 30 cm Untuk PMI Kota Salatiga diketahui data-data sebagai berikut : Th = (- 60 dBm)
Smax = 6,50 m
Pmin = (-54) dBm Skala Ruang = 30 cm , karena panjang ubinnya 30 cm S =
− 0 × , 0 −
S = 7.222 m
S = 722.2 cm
R =3�
R = 24 satuan ubin (Area maksimum jangkauan wifi)
Langkah selanjutnya dengan menandai daerah yang tercover oleh sinyal wifi dapat dilihat pada gambar 9. Ruangan Administrasi dipilih sebagai posisi acak AP yang akan dilakukan penghitungan awal untuk menentukan posisi optimal AP. Titik hitam pada gambar 9 merupakan posisi awal AP yang berada pada ruangan Administrasi untuk perhitungan coverage maksimum area wifi.
Gambar 10 Coverage area optimaliasasi AP master lantai 1 dan lantai 2
Gambar 10 merupakan area optimalisasi ketinggian untuk AP master di lantai 1 dan lantai 2. Area lingkaran yang menutupi AP master adalah jarak optimal AP master 1 dan AP master 2. Posisi tiap AP master sudah dihitung ketinggian optimalnya dan jarak coverage area dengan ketinggian 2 meter pada AP master 1 untuk bisa terhubung ke AP master 2.
Gambar 11 Denah optimalisasi coverage area wifi lantai 1
Gambar 12 Denah optimalisasi coverage area wifi lantai 2
lantai 2 akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan karena 3 AP yang digunakan sudah dapat mencakup ruangan-ruangan yang digunakan untuk beraktifitas sehari-harinya, ada beberapa ruangan yang tidak terjangkau oleh coverage area optimal wifi yaitu garasi pada lantai 1 dan ruangan markas PMI pada lantai 2 yang dikarenakan ruangan tersebut tidak sering digunakan oleh karyawan maupun staf PMI Kota Salatiga. Untuk menghitung coverage area berdasarkan gambar 9 dan nilai range, dalam perancangan ini nilai range ditetapkan terlebih dahulu dengan mengacu pada threshold level daya (-60 dBm). Selanjutnya dari nilai threshold yang telah ditentukan, akan diperoleh jarak threshold. Sehingga dalam perancangan ini yang akan dicari nilai optimal adalah coverage area wifi yang maksimum sedangkan area diluar lingkaran adalah area dimana level daya lebih dari -60 dBm dan masih bisa terhubung tetapi kualitas sinyal wifi kurang optimal.
5. Simpulan dan Saran
Berdasarkan uraian hasil pembahasan sebelumnya dapat disimpulkan bahwa menggunakan 3 buah AP pada lantai 1 dan lantai 2 sudah dapat mencakup area pengguna internet walaupun ada beberapa ruangan yang tidak terjangkau oleh area optimal wifi. Metode yang dikembangkan dalam penelitian ini memberikan hasil optimalisasi yang lebih baik. Berdasarkan hasil pengujian dengan pemodelan sistem yang dirancang dengan nilai threshold level daya sebesar -60 dBM, menunjukkan bahwa penempatan tinggi kedua access point ketinggian 2 m pada propagasi NLOS untuk lingkungan PMI Kota Salatiga lantai 1 dan lantai 2 menghasilkan presentase coverage area terbaik yaitu troughput rata-rata 800 Kbps dengan kekuatan sinyal -58 dBm. Berdasarkan hasil pengukuran dapat diketahui bahwa level daya terima berbanding terbalik dengan jarak antara AP Master dan Repeater, semakin jauh jarak antara AP Master dan Repeater maka level daya terima semakin kecil.
Daftar Pustaka
[1] Dimas Lazuardi Adya Putra. 2011. Analisa Kinerja Implementasi Wireless Distribution System Pada Perangkat Access Point 802.11G Menggunakan OpenWrt. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institute Teknologi Sepuluh November Surabaya.
[2] Farich Novrina Sandy. 2015. Optimasi Ketinggian Access Point Pada Jaringan Wireless Distribution System, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Diponegoro.
[3] Alif Subardono, Lukito Edi Nugroho, Sujoko Sumaryono. 2011 . Analisis Performance Wirelees Distribution System Konfigurasi Star dan Mesh Untuk Hostpot Area. UPN “Veteran” Yogyakarta.
[4] Goldman,James. Rawles,Phillip. 2004, Applied Data Communications. Wiley
[5] Pulungan, Reza. Puspitasari, Nila, 2015, Optimasi Penempatan Access Point Pada Jaringan Wi-Fi Menggunakan Metode Simulated Annealing, Jurusan Teknik Informatika, STMIK AMIKOM Yogyakarta.
